题目
一铰接结构由钢杆Ⅰ和钢杆Ⅱ组成,如下图所示,在结点A处悬挂一重物P,两杆的横截面面积为A1=200mm2和A2=300mm2,材料的许用应力分别为[sigma;]1=160mu;Pa,[sigma;]2=100mu;Pa,试校核此结构的强度。 B-|||-45 30-|||-A-|||-=40kW
一铰接结构由钢杆Ⅰ和钢杆Ⅱ组成,如下图所示,在结点A处悬挂一重物P,两杆的横截面面积为A1=200mm2和A2=300mm2,材料的许用应力分别为[sigma;]1=160mu;Pa,[sigma;]2=100mu;Pa,试校核此结构的强度。
题目解答
答案
解析
步骤 1:确定受力分析
在结点A处,重物P=40kN,两杆分别与水平面成45°和30°角。根据受力平衡,可以列出平衡方程。
步骤 2:计算杆Ⅰ和杆Ⅱ的内力
根据受力平衡,可以计算出杆Ⅰ和杆Ⅱ的内力。设杆Ⅰ的内力为N1,杆Ⅱ的内力为N2。根据力的分解,可以得到:
N1 = P * sin(45°) = 40kN * sin(45°) = 28.28kN
N2 = P * sin(30°) = 40kN * sin(30°) = 20kN
步骤 3:计算杆Ⅰ和杆Ⅱ的应力
根据应力公式,应力等于内力除以横截面面积。可以计算出杆Ⅰ和杆Ⅱ的应力。
应力1 = N1 / A1 = 28.28kN / 200mm^2 = 141.4MPa
应力2 = N2 / A2 = 20kN / 300mm^2 = 66.67MPa
步骤 4:校核结构的强度
比较计算出的应力与许用应力,可以判断结构的强度是否足够。
应力1 = 141.4MPa < 许用应力1 = 160MPa
应力2 = 66.67MPa < 许用应力2 = 100MPa
因此,此结构的强度是足够的。
在结点A处,重物P=40kN,两杆分别与水平面成45°和30°角。根据受力平衡,可以列出平衡方程。
步骤 2:计算杆Ⅰ和杆Ⅱ的内力
根据受力平衡,可以计算出杆Ⅰ和杆Ⅱ的内力。设杆Ⅰ的内力为N1,杆Ⅱ的内力为N2。根据力的分解,可以得到:
N1 = P * sin(45°) = 40kN * sin(45°) = 28.28kN
N2 = P * sin(30°) = 40kN * sin(30°) = 20kN
步骤 3:计算杆Ⅰ和杆Ⅱ的应力
根据应力公式,应力等于内力除以横截面面积。可以计算出杆Ⅰ和杆Ⅱ的应力。
应力1 = N1 / A1 = 28.28kN / 200mm^2 = 141.4MPa
应力2 = N2 / A2 = 20kN / 300mm^2 = 66.67MPa
步骤 4:校核结构的强度
比较计算出的应力与许用应力,可以判断结构的强度是否足够。
应力1 = 141.4MPa < 许用应力1 = 160MPa
应力2 = 66.67MPa < 许用应力2 = 100MPa
因此,此结构的强度是足够的。